电磁-场的图景

时空的测量者

完全客体化的科学,自从狭义相对论开始,就被不得不引入的测量者或者说观察者纠缠不已,至量子力学为尤甚。
牛顿力学本身就是测量的结果,但唯一能够泄露测量者的存在的是参照系或坐标系,而刚性坐标架掩盖了测量者的辛勤工作,或者说,在瞬间,一切的同时存在,大大地减轻了测量员的工作。

我们人本身,是占据有时空跨度的物体,我们在意识的天然感受上,就从来没有把自己的基本感知局限在一点上,而是一开始就具有对一个区域的整体感知。因此把一个事件单位缩减到一个物理点上面去,并不属于我们所熟知的日常经验。反之,我们对于几何测量和计数的悠久经验,总是令我们毫不犹豫地认为自己只是谦卑而合格的记录员。

时空依赖事件来定义

在Einstein的努力里,时空的不可分解之涵义被推挤到点上:发生在一个空间点和时间点上的事件是最初的出发地。即设定该事件本身能够产生关于时间的信息,例如是一块能够以刻度数值表示时间的表,然后这块物理表占据一个点的位置。
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纯从逻辑而言,下一步是考虑四个事件:
位置a上分别发生于`t_(a1)`和`t_(a2)`两个不同时刻的事件`E(a,t_(a1)),E(a,t_(a2))`;
位置b上分别发生于`t_(b1)`和`t_(b2)`两个不同时刻的事件`E(b,t_(b1)),E(b,t_(b2))`。
然后我们再继续试图依靠逻辑,要从这4个事件开始支撑起一个时空的构架,那么其中预设的物理有哪些内容呢?

运动物体的电动力学

[[狭义相对论作为一个逻辑的结果]]
运动,如果我们把它看成是时空的延伸方式的话,那么牛顿的刚体运动,就是获得了这样一个时空:
    任意两个不同空间位置之间都可以用一个刚体连接以表示其间之距离,这个刚性距离与观察者的位置和时间都无关; 任意两个不同时刻之间都可以用一个时间间隔来表示,这个间隔与空间位置无关;

光速怎么来的?

首先我们要意识到,电磁场是在一个空间当中,严谨地说,通过所谓电磁场这样一种物理对象,它的行为方式受到空间的制约,或者反过来说,它的行为方式,可以部分反映空间的属性。

不用考虑任何多余的东西,就让我们的物理对象-电磁场,处于一个没有其它电荷电流分布的自由空间,则齐次Maxwell方程组足以完备描述之:

`\grad\times E = -(del B)/(del t)`
`\grad\times H = (del D)/(del t)`
`\grad\cdot D = 0`
`\grad\cdot B = 0`

狭义相对论作为一个逻辑的结果

似乎,通过整理几何,特别是牛顿刚体力学的完备,而表面上安抚了对于空间的困惑,但,光,却颠覆了这一临时的安稳。

在一个通过刚体来表达空间之存在与属性的古典世界里,Euclid几何通过约定所谓公理,以一种不容置疑的气势,让我们暂时安稳于一个逻辑通贯的关于我们可以如何在空间中行事的描述,但不幸的是,这个空间当中的角色不止是刚体,至少还有圣经所言上帝最早给这个世界创造的-光。

光,一直以来都是扮演喜剧的角色,似乎并不具有顽皮颠覆的性格。只是在我们发现了电磁现象,并获得一种被称为的暂新经验之后,才发现光其实具有非常深奥的身份-作为我们视觉的感受对象的光,无非是电磁场传输能量之波动形式的一些成员。

时间,空间与广延性的纠缠

几个原则:

  • 回到基本概念时,必须同时洞彻一个实况的两个方面:整体的实况与认知的实况。
  • 实况就是尽可能多样的经验,全部的而且是不可能封闭的经验基础是理论的唯一的而且是开放性的基础。
  • 并不是只有日常的粗朴体验才称为经验,已有的活动都构成直接的经验,包括已有的参与活动的理论。只是这个理论我们必须视之为经验,而非实在本身。
  • 宁静观照是我们从事此活动之认知心理基础。
对于空间,最初我们形成了两个观念:空间本身-物体的广延性。但这两个观念有时是非常不同的心理图像,有时又是混为一体。概念的不清晰并不妨碍经验的积累。于是古希腊人干脆建立了欧几里德几何,这是人类对于空间的理解的第一个实质进步。

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